INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD PROFESIONAL CULHUACAN INGENIERIA MECANICA TESIS: “Aplicación de mantenimiento centrado en la confiabilidad en una empresa productora de cementos y concretos para la industria de la construcción”. QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO MECANICO POR LA OPCION DE TESIS COLECTIVA PRESENTAN: Salvador Segura Miranda Fernando Cruz Estrada ASESORES: M. en I. Efrén Ortiz Díaz M. en C. María de Lourdes Beltrán Lara
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL · 2017. 5. 6. · INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD PROFESIONAL CULHUACAN INGENIERIA MECANICA
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD PROFESIONAL CULHUACAN
INGENIERIA MECANICA
TESIS: “Aplicación de mantenimiento centrado en la confiabilidad en una empresa productora de cementos y concretos para la industria de la construcción”.
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO MECANICO POR LA OPCION DE TESIS COLECTIVA PRESENTAN:
Salvador Segura Miranda
Fernando Cruz Estrada
ASESORES:
M. en I. Efrén Ortiz Díaz
M. en C. María de Lourdes Beltrán Lara
AGRADECIMIENTOS
El gran momento de concluir nuestra formación profesional y tan esperado a la vez ha llegado, es por ello que queremos dar gracias en primer lugar a Dios todo poderoso por habernos guiado dando luz
para iluminar nuestro trayecto para concluir lo que con tanto anhelo algún día iniciamos.
A nuestros Padres:
Ya que fueron ellos los que además de habernos dado la vida nos dieron también todo su apoyo incondicional y guía para formarnos como personas de bien, con los valores de honestidad, respeto y
responsabilidad que ellos nos inculcaron para caminar por la vida en la búsqueda de ser mejores personas
para contribuir con nuestro granito de arena para el desarrollo de la sociedad. También nos llenaron de fortaleza en los momentos que flaqueábamos y más lo necesitábamos. Agradecemos también los
momentos agradables que compartimos juntos.
A mi esposa e hijos:
Ya que son ellos ahora nuestra fortaleza y razón de ser, que también nos han dado su apoyo incondicional
y cariño sin reservas para transitar por la vida como familia para amar a Dios y hacer con nuestra familia lo mismo que hicieron con nosotros nuestros Padres.
A mis hermanos:
Porque sin su apoyo fraternal y compañerismo no lo habríamos conseguido, es por ello que también
forman parte importante de este logro en nuestra vida.
A mis compañeros y amigos:
Porque son parte de nuestra propia historia, compartiendo alegrías y desvelos, juegos y diversiones.
A nuestros tíos y familia:
Porque compartieron con nosotros desinteresadamente el camino que recorrimos durante nuestra etapa de
formación académica.
Al IPN y la ESIME UPC y a nuestros maestros:
Por habernos dado un lugar y permitirnos ser parte de la gran familia Politécnica, transmitiéndonos sus conocimientos y disciplina para formarnos como profesionistas para poner la técnica al servicio de la
Patria.
¡Gracias a todos!
1
INDICE PAG.
FUNDAMENTACION 5
INTRODUCCION 6
Empresa de aplicación del proyecto de mantenimiento 8
CEMEX MEXICO 9
Contexto operacional del proyecto de mantenimiento 10
Proceso de fabricación del cemento 13
Descripción del proceso de fabricación del cemento 13
Carga y acarreo 13
Trituración 14
Pre-homogenización 14
Reclamo de mezcla y almacenamiento 15
Molienda de materia prima 15
Calcinación y clinkerización 16
Molienda del cemento 16
Almacenamiento y despacho del cemento 17
Capítulo I 18
Mantenimiento 18
Generalidades 18
Objetivos del Mantenimiento 19
Finalidad del Mantenimiento 19
Cantidad del Mantenimiento 20
2
Tipos de Mantenimiento 21
Mantenimiento Correctivo 21
Mantenimiento no planificado 21
Mantenimiento planificado 21
Mantenimiento predictivo 21
Mantenimiento preventivo 22
Modelo correctivo 23
Modelo condicional 23
Modelo sistemático 23
Modelo de alta disponibilidad 23
Planeación del mantenimiento 24
Principios de Mantenimiento 24
¿Qué es planear? 25
Análisis de fallas 25
Causas 25
Fallas físicas 25
Falla funcional 26
Criticidad 26
Toma de decisiones 27
Capítulo II 28
Evolución del mantenimiento 28
Mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM II) 29
Patrones de comportamiento por la ocurrencia de falla 30
Patrón A 31
3
Patrón B 32
Patrón C 32
Patrón D 33
Patrón E 34
Patrón F 34
Confiabilidad 35
Mantenimiento centrado en confiabilidad 35
Preguntas clave que sirven de guía de mantenimiento
centrado en confiabilidad 36
Plan de mantenimiento que se genera a partir del análisis de RCM II 37
Beneficios de uso de mantenimiento centrados en confiabilidad RCM II 37
Capítulo III 38
Caso de aplicación centrado en la confiabilidad 38
Plan de mejora 39
Objetivo de la implementación del plan de mejora 39
Equipo afectado 39
Ubicación: Reclamador de mezcla de semi crudo 39
Características del reclamador 39
Marco de referencia y antecedentes 40
Subsistemas que componen el reclamador 44
Subsistema rueda excavadora de cangilones del reclamador 45
Funciones de la rueda excavadora de cangilones del reclamador 47
Subsistema carro de traslación de la rueda 48
Funciones del carro de traslación de la rueda excavadora
del reclamador 48
4
Proceso de implementación de mantenimiento centrado
en confiabilidad RCM II 51
Integración de los equipos de análisis 51
Capacitación al personal en filosofía RCM II 51
Listado de equipo de críticos implementar RCM II 52
Definición de funciones y parámetros de funcionamiento 52
Vista inicial o vista cero 52
Contexto operativo del equipo 53
Descripción de cada una de las funciones que debe realizar el activo 54
Enunciar los diferentes modos de falla para cada una de las funciones 54
Detallar las causas por la que ocurren las fallas y sus consecuencias 55
Generar plan de mantenimiento 55
Documentar 55
Programar la nueva estrategia de mantenimiento 55
Capacitación al personal 56
Evaluación de la implementación en campo 56
Documentar y actualizar periódicamente los beneficios de RCM II 56
Retroalimentación y mejora continua 56
Beneficios de la implementación de RCM II 57
Costos de mantenimiento 58
Resumen de beneficios luego de la implementación
de mantenimiento centrado en confiabilidad RCM II 58
Conclusiones 59
Glosario 61
5
FUNDAMENTACION
La alta competitividad que le exige a la industria la actual globalización obliga a
las empresas a mejorar continuamente la productividad de sus procesos para asegurar
la rentabilidad y supervivencia en el negocio. Los programas de mantenimiento
centrado en confiabilidad para los activos productivos dan a las organizaciones una
ventaja competitiva, ya que los mantiene en las mejores condiciones posibles al mejor
costo, permitiendo que hagan lo que se espera de ellos para cumplir los programas de
producción en el tiempo establecido, ya que se minimizan los paros inesperados por
fallas, cumpliendo así con el volumen y calidad, proporcionando seguridad para el
personal y los activos, permitiendo también que su desempeño ambiental cumpla los
estándares nacionales e internacionales que correspondan.
El mantenimiento dentro de la industria es el motor de la producción, ya que sin
él no hay producción. En cualquier organización, todo equipo está sujeto a normas
constantes de mantenimiento, dando así alta confiabilidad a la industria. Este es un
proceso en el que interactúan máquina y hombre para generar ganancias. Las
inspecciones periódicas ayudan a tomar decisiones basadas en parámetros técnicos, el
desempeño de la empresa dependerá de la calidad de mantenimiento que se provea a
cada uno de los elementos, por lo que es de suma importancia tener una visión a futuro
para, planificarlo y programarlo para cubrir toda el área en un periodo de tiempo
determinado, ya sea a mediano o largo plazo, además de optimizar costos de
repuestos y materiales para un mejor desempeño; el mantenimiento está enfocado en
la mejora continua y prevención de fallas, pero si se cuenta con una buena
organización de ella, además de cumplir con la documentación de la misma incentivará
al trabajo en equipo y a la preparación constante para actuar sin dejar caer la
producción. De tal forma que en la industria el jefe de mantenimiento debe ser un
especialista en organización gerencial asegurando de esta forma que todas las tareas
de mantenimiento se hagan correcta y eficientemente.
6
INTRODUCCION
En este trabajo de tesis se describen aspectos generales del mantenimiento y
específicamente del que está centrado en la confiabilidad, se hace hincapié en la
metodología para diseñar este tipo de plan de mantenimiento con esta filosofía, las
ventajas y los beneficios. Así mismo se hace mención de que el mantenimiento debe
considerar las refacciones y su almacenamiento, por lo que a través del planteamiento
de un caso de aplicación del mantenimiento “centrado en la confiabilidad” desarrollado
en un área de la industria cementera.
Se refieren aspectos relevantes de la empresa Cemex a nivel mundial, sus
plantas dentro del país y específicamente la de Atotonilco. Se describe también con
cierto detalle el proceso de producción del cemento.
Es importante mencionar que en el campo de la industria y la ingeniería, el
concepto de mantenimiento tiene los siguientes objetivos:
Realizar rutinas programadas para llevar a cabo: comprobaciones, mediciones,
remplazos, ajustes y reparaciones todo ello necesario para mantener en
operación o reparar un activo productivo de tal forma que este pueda cumplir sus
funciones de acuerdo a su contexto operacional.
Utilizar herramientas de diagnóstico predictivo para programar la realización de
tareas proactivas de mantenimiento a condición para anticipar el punto de falla
en la maquinaria, evitando con ello, paros inesperados que perjudican la
producción y/o calidad del producto.
Específicamente hablando de refacciones, el mantenimiento se entiende como:
Todas aquellas acciones llevadas a cabo para mantener las refacciones en
condiciones óptimas y los procesos necesarios para lograr esta condición.
Incluyen acciones de inspección, comprobaciones, clasificación, reparación, etc.
7
Es un conjunto de acciones de provisión y reparación de las refacciones
necesarias para que estos continúen cumpliendo su cometido cuando sean
requeridas para su instalación, en sustitución de las que estaban en uso.
Un plan de mantenimiento debe incluir rutinas preventivas para las instalaciones
como son almacenes, bodegas y edificios, para conservarlos en condiciones
adecuadas para llevar a cabo este proceso, por lo que se incluyen los accesos a
los almacenes para permitir su uso de forma eficiente, tal como fue diseñado,
evitando daños al realizar el manejo de las refacciones.
8
Empresa de aplicación del proyecto de mantenimiento.
CEMEX es una compañía global de soluciones para la industria de la
construcción, que ofrece productos de alta calidad y servicio confiable a clientes y
comunidades en más de 50 países en el mundo. CEMEX mejora el bienestar de todas
sus audiencias mediante un proceso de mejora continua y esfuerzos permanentes para
promover un futuro sostenible.
Fundada en 1906, CEMEX ha evolucionado de ser un pequeño competidor local
a ser una de las compañías líderes en soluciones para la industria de la construcción.
Hoy, la compañía está estratégicamente ubicada en América, Europa, África, Medio
Oriente y Asia.
La misión de CEMEX es satisfacer globalmente las necesidades de construcción
de los clientes y crear valor para sus accionistas, empleados y otras audiencias clave,
consolidándose como la compañía de soluciones para la industria de la construcción
más eficiente y rentable del mundo.
CEMEX es una compañía global en crecimiento dedicada a la creación de
soluciones para la construcción que produce, distribuye y comercializa: cemento,
concreto, agregados y materiales relacionados con los clientes y las comunidades en
más de 50 países.
Esta empresa cuenta con:
Ventas anuales de US $16 mil millones.
Es uno de los tres productores de cemento más importantes del mundo con una
capacidad de aproximadamente 97 millones de toneladas al año.
Líder en los mercados de concreto premezclado y agregados, con niveles de
producción anuales de 75 millones de metros cúbicos y 170 millones de
toneladas, respectivamente.
Cuenta con 65 plantas de cemento, más de 1,700 plantas de concreto
premezclado y una participación minoritaria en 15 plantas cementeras.
9
Es uno de los principales comercializadores de cemento y clínker del mundo,
con relaciones comerciales en más de 90 países.
Tiene más de 50,000 empleados a nivel mundial.
CEMEX MEXICO
En México, CEMEX tiene 15 plantas cementeras y más de 210 plantas
concreteras, además cuenta con 68 centros de distribución terrestre y 8 terminales
marítimas que hacen posible la distribución de productos a todas las regiones de
América en donde se comercializa. Las plantas cementeras producen en conjunto
alrededor de 20 millones de toneladas de cemento al año que se destinan al consumo
interno y a la exportación a EEUU y a otros países de Centro y Sudamérica.
La misión de la Vicepresidencia de Operaciones de CEMEX MEXICO es
“producir cemento eficientemente con las características de calidad especificadas, de
tal forma que en cada una de las etapas de la fabricación se aprovechen mejor los
recursos, cumpliendo con las normas de seguridad y ambientales, siendo una Unidad
de Negocio rentable para la compañía y salvaguardando los activos de la misma”.
Como política corporativa, entre otras, CEMEX ha implementado las normas ISO
9001, ISO 14001, “Industria Limpia” e “Industria Socialmente Responsable”, así como
la certificación de excelencia en seguridad otorgada por FM Global (High Protection
Risk).
10
Contexto Operacional de Planta Atotonilco
PLANTA ATOTONILCO
Una de las 15 plantas de CEMEX MEXICO es la Planta Atotonilco, que fue
fundada en 1959. Está ubicada a 60 km de la zona norte de la ciudad de México. Tiene
una capacidad instalada de 1.6 millones de toneladas de cemento al año. Actualmente
tiene una producción anual de 1.3 millones de toneladas de cemento, como se puede
ver en la figura 1.1., se presenta el proceso de producción.
EExplotacion y acarreo de materia prima
Trituracion de materia prima
Pre homogenizacion y Reclamo
mezcla de semi crudo
Molienda de harina cruda,
almacenamiento y homogenizacion
Horno de clinker
Molienda de cemento Portland
Envase y despacho de cemento
Figura 1.1., Diagrama esquemático del proceso de producción del cemento Portland
El proceso de producción de cemento es un proceso continuo hasta la molienda
de cemento (figura 1.1.). El envase y embarque de cemento se realiza por lotes.
Actualmente están en operación: los molinos de crudo 1, 2 y 3; hornos 1, 3 y 4; molinos
de cemento 3, 4, 5 y 6. La capacidad de almacenaje de cemento es de 20,000
toneladas, pero normalmente los silos de cemento se mantienen al 80 % de su
11
capacidad, equivalente a aproximadamente 4 días de detención de planta, con unas
salidas promedio de 3,000 toneladas de cemento y una cama muerta del 15 %.
La planta opera las 24 horas, los 365 días del año. Una política de CEMEX, con
el objeto de hacer eficientes los procesos, es que los hornos solamente pueden ser
parados una vez al año de manera programada para propósitos de mantenimiento. Por
lo que cada horno es programado para mantenimiento mayor en diferentes fechas y se
busca que los paros duren el menor tiempo posible (comúnmente 15 días). El resto del
año debe asegurarse la continuidad de operación de todas las líneas. Un objetivo es
que los hornos trabajen campañas de un año sin paros por fallas y sin requerir paros
para mantenimiento con una Confiabilidad de 1,022 hrs. en los hornos y de 200 hrs.
para los molinos de materia prima y de cemento. Se pretende pararlos cada que
cumplan 500 hrs. trabajadas para mantenimiento en diferentes fechas.
La planta Atotonilco cuenta con 151 trabajadores sindicalizados y 34 empleados.
El personal técnico de producción trabaja en turnos de 8 horas. El personal de
mantenimiento mecánico consta de 34 técnicos, de los cuales 2 están en
mantenimiento predictivo, 3 en lubricación, 2 en trituración, 2 en envase de cemento, 7
se distribuyen en turnos según se requiera para los mantenimientos correctivos y los
otros 18 mecánicos de planta en el mantenimiento preventivo. El personal eléctrico se
integra con 19 técnicos de planta, los cuales están distribuidos de la siguiente forma; 1
en mantenimiento predictivo, 2 en el área de envase, 9 cubren turnos de 8 hrs para la
atención de emergencias, y los 8 eléctricos restantes en los mantenimientos
preventivos programados. Se cuenta con personal contratista mecánico y eléctrico que
puede apoyar cuando se requiera, como en caso de una falla que el personal de
guardia no pueda solucionar, el tiempo de respuesta del resto del personal de
mantenimiento puede ser de hasta 4 horas para llegar y diagnosticar e igual tiempo
para que lleguen los contratistas al área de trabajo.
El aseguramiento de la calidad de los productos y servicios es una política
establecida en la Planta Atotonilco de CEMEX, ya que se tiene implantado el sistema
de gestión de calidad ISO 9001.
12
En la Planta Atotonilco se tiene como objetivo cero accidentes y se busca
continuamente disminuir los índices de accidentabilidad (actualmente tiene un valor de
0.04 y la meta anual es 0.02), así como prevenir enfermedades laborales.
La Planta Atotonilco está ubicada dentro de la zona urbana de la Comunidad. En
caso de emisiones de gases o polvo, que sean visibles al exterior, desde algún punto
de la misma, o emisiones de ruido que molesten al exterior, los vecinos podrían
quejarse con el personal de la planta o con las autoridades ambientales locales o
estatales, lo que afectaría la imagen de Cemex, provocando el cargo de multas o en
caso extremo, causando la clausura de la planta.
Los programas ISO 14001, prevención de riesgos certificada por FM Global e
Industria Limpia, se implementaron para cumplir con el cuidado adecuado del medio
ambiente, además de contribuir a la seguridad de las comunidades vecinas y de la
propia planta. En el caso de Planta Atotonilco, por encontrarse enclavada en la
comunidad, se sabe que cualquier queja por bajo desempeño ambiental que se haga
pública repercutiría directamente en la operación de la misma impactando fuertemente
en los costos de la compañía.
Planta Atotonilco utiliza como combustibles para los hornos: coque, aceites
usados, gas natural y fracción inorgánica de residuo sólido urbano (FIRSU). El manejo
de estos combustibles implica que en caso de alguna falla, represente riesgos
ambientales que deben ser vigilados.
Por la criticidad y preocupación de CEMEX por el cuidado ambiental, la Planta
cuenta con un departamento de Relaciones con la Comunidad, cuya función principal
es proveer de un canal de comunicación directa para atender las quejas y fomentar una
buena relación de CEMEX con los vecinos.
13
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
Descripción del proceso de fabricación del cemento.
A continuación se presenta una breve descripción de los diferentes sub procesos
involucrados en la fabricación del cemento, (www.cemex.com, 2010):
Figura 1.2. Explotación de la materia prima.
Aquí es donde da inicio el proceso, como se observa en la figura 1.2., las
materias primas principales; caliza y arcilla, las cuales son extraídas de la cantera a
través del proceso de explotación en los bancos en proporciones que permitan cumplir
con los parámetros químicos de calidad.
Carga y acarreo.
Figura 1.3. Extracción de materias primas
14
Una vez que las materias primas son extraídas, como se observa en la figura
1.3., se trituran para reducir su granulometría. Luego se transportan mediante el uso de
maquinaria pesada como los cargadores frontales y camiones fuera de carretera y/o
bandas trasportadoras hacia la planta.
Trituración.
Figura 1.4. Reducción de granulometría.
Las piedras de caliza de la cantera posteriormente son alimentadas a los
trituradores para reducir su granulometría como máximo a 40 mm. tal como se observa
en la figura 1.4.
Pre homogenización.
Figura 1.5. Pre homogenización.
Posteriormente, durante la formación de las pilas se lleva a cabo mediante la pre
homogenización como se observa en la figura. 1.5., con una mezcla predeterminada de
distintos materiales dosificados para control de la calidad química.
15
Reclamo de mezcla y almacenamiento
Figura 1.6. Reclamo de mezcla y almacenamiento
En esta parte del proceso de Reclamo de mezcla y almacenamiento, como se
observa en la figura 1.6., la mezcla de semi crudo es reclamada para luego ser
transportada a las tolvas de almacenamiento. Posteriormente son dosificadas con
proporciones específicas para cada tipo de cemento, gris o blanco. La pre
homogenización y dosificación rigurosa se realizan para obtener una mezcla
homogénea de calidad controlada por el laboratorio, de tal forma que proporcione una
mejor estabilidad operativa durante el proceso de clinkerización en el interior de los
hornos de calcinación.
Molienda de materia prima.
Figura 1.7. Molienda de materia prima
En la molienda de materias primas, como se observa en la figura 1.7., se
pulveriza el material a través de molinos horizontales de bolas o verticales de rodillos
dando lugar a la harina cruda. El producto de esta molienda es almacenado
nuevamente en silos en donde ocurre otra etapa de homogenización.
16
Calcinación y clinkerizacion.
Figura 1.8. Calcinación y clinkerizacion.
La etapa de calcinación es el corazón del proceso de fabricación de cemento. En
esta etapa, como se observa en la figura 1.8., la harina cruda es calcinada a
temperaturas de hasta 1400°C, para transformarse en clínker. El clínker toma la forma
de nódulos grises de 30 a 40 mm de diámetro.
Molienda de cemento.
Figura 1. 9. Molienda de cemento
En la molienda de cemento, como se observa en la figura 1.9., el clínker se
muele junto con otros aditivos en molinos horizontales o verticales. Se le agregan los
aditivos que sirven para proporcionar las propiedades físicas y químicas a cada tipo de
cemento.
17
Almacenamiento y despacho de cemento.
Figura 1. 10. Almacenamiento
El cemento se almacena, como se observa en la figura 1. 10. en silos para
después ser extraído para ser envasado y despachado en sacos de papel o bien
cargado en tolvas de tracto camión y de ferrocarril para su transporte a granel.
18
Capítulo I
Mantenimiento
El mantenimiento industrial es uno de los ejes fundamentales dentro de la
empresa, está cuantificado en la cantidad y calidad de la producción; el mismo que ha
estado sujeto a diferentes cambios al paso del tiempo: en la actualidad el
mantenimiento se ve como una inversión que ayuda a mejorar y mantener la calidad en
la producción.
Mantenimiento son todas las actividades necesarias para conservar el equipo e
instalaciones en condiciones adecuadas cumpliendo la función para la que fueron
creadas; además de mejorar la producción buscando máxima disponibilidad y
confiabilidad de los equipos e instalaciones.
El mantenimiento está basado en los principios como el respeto para todos los
empleados y funcionarios, liderazgo, trabajo en equipo, compartir responsabilidades,
compromiso con la seguridad y medio ambiente, así como también, se debe propiciar el
desarrollo de conocimientos y habilidades técnicas para todo el personal de
mantenimiento y operación de la empresa.
Generalidades
El mantenimiento se entiende también como todas las acciones que tienen como
objetivo mantener un artículo o restaurarlo a un estado en el cual pueda llevar a cabo
alguna función requerida. Estas acciones incluyen la combinación de las operaciones
técnicas y administrativas.
El concepto de mantenimiento ha evolucionado a la par con el desarrollo
tecnológico; a los inicios era visto como una serie de actividades correctivas para
solucionar fallas. Las actividades de mantenimiento originalmente eran realizadas por
los operarios de las máquinas; con el desarrollo de las máquinas se organizó a los
19
departamentos de mantenimiento no solo con el fin de solucionar fallas sino de
prevenirlas. Actuar antes de que se produzca la falla, en esta etapa se tiene ya
personal dedicado a estudiar en que periodo se producen con el fin de prevenirlas y
garantizar eficiencia para evitar los costos por averías.
Actualmente el mantenimiento busca aumentar la confiabilidad de los equipos
para asegurar la producción; es así que aparece el mantenimiento preventivo,
predictivo, proactivo, la gestión de mantenimiento asistido por computadora y el
mantenimiento basado en la confiabilidad.
Objetivos del Mantenimiento:
1. Garantizar disponibilidad y confiabilidad regular de todos los activos productivos,
instalaciones y servicios.
2. Evitar el envejecimiento prematuro de los equipos que forman parte de las
instalaciones.
3. Conseguir ambos objetivos al mejor costo.
4. Maximizar la productividad y la eficiencia.
Finalidad del mantenimiento
La misión es implementar y mejorar en forma continua la estrategia de
mantenimiento para asegurar el máximo beneficio a nuestros clientes mediante
prácticas innovadoras, económicas y seguras, así como a mantener el equipo e
instalaciones operables, restablecer el equipo a las condiciones de funcionamiento
predeterminadas, con eficiencia y eficacia para obtener la máxima capacidad de
producción en la planta, aplicando técnicas que brindan un control eficiente del equipo
e instalaciones.
La cantidad de mantenimiento que se debe realizar en la industria está en
función del nivel mínimo permitido de las propiedades del equipo definidas por el
20
fabricante y del uso de los mismos en el tiempo por la carga operativa que se les
asigne.
La finalidad del mantenimiento es preservar en operación el equipo, así como las
instalaciones en condiciones de funcionamiento predeterminado; con eficiencia y
eficacia para obtener la máxima productividad. “El mantenimiento incide por lo tanto en
la calidad y cantidad de la producción”.
Por consecuencia, el mantenimiento debe suministrar la máxima capacidad de
producción a la planta, aplicando técnicas que brindan un control eficiente del equipo e
instalaciones.
Cantidad de mantenimiento
En este espacio analizamos la cantidad de mantenimiento que se debe realizar en una
industria.
a) La cantidad de mantenimiento está en función del nivel mínimo permitido de las
propiedades del equipo definidas por el fabricante del mismo.
b) Está en función también del tiempo de uso o de funcionamiento durante el cual
el equipo está en marcha.
c) Está en función de la forma en que los equipos están sometidos a esfuerzos,
cargas, desgaste, corrosión, etc. que causan perdidas de las propiedades de los
mismos.
Resumiendo, la cantidad de mantenimiento está directamente relacionada con el
uso de los equipos, la carga y operación de los mismos, así como también el contexto
operativo.
El mantenimiento no debe considerarse como un costo si no como una
inversión, ya que está ligado directamente a la producción, calidad y eficiencia; como
21
ya se mencionó, el personal de esta área debe estar calificado y motivado para llevar a
cabo la tarea de mantenimiento; se debe tener presente la construcción, diseño y
modificaciones de la planta industrial, así como también debe tener a la mano la
información del equipo, herramientas, e insumos necesarios para su realización.
El mantenimiento requiere planeación, calidad, productividad, trabajo en equipo,
para reducir costos y pérdidas.
Tipos de mantenimiento
Mantenimiento Correctivo: Es aquel mantenimiento que se realiza con el fin de
corregir los defectos que se han presentado en el equipo, se clasifican en:
Mantenimiento No planificado: Es el mantenimiento de emergencia. Debe
efectuarse con urgencia ya sea por una avería imprevista a reparar lo más
pronto posible o por una condición imperativa que hay que satisfacer (problema
de seguridad, de contaminación, de aplicación de normas legales, etc.).
Mantenimiento Planificado: Se sabe con anterioridad que es lo que debe
hacerse, de modo que cuando se pare el equipo para efectuar la reparación, se
disponga del personal, repuesto y documentos técnicos necesarios para
realizarla correctamente.
Mantenimiento Predictivo: Este mantenimiento está basado en la inspección con el
uso de herramientas de diagnostico para determinar el estado y operatividad de los
equipos, mediante el conocimiento de valores de variables que ayudan a descubrir el
estado de operatividad; esta inspección se realiza a intervalos regulares para prevenir
las fallas o evitar las consecuencias de las mismas. Para este mantenimiento es
necesario identificar las variables físicas, como son: temperatura, presión, vibración,
etc., cuyas variaciones estén apareciendo y puedan causar daño al equipo. Es el
22
mantenimiento más técnico y en algunos casos requiere del uso de equipos de
diagnóstico sofisticados.
Ejemplos del uso de técnicas de mantenimiento predictivo en la industria
cementera son:
Análisis periódico de aceite.
Análisis de vibraciones mecánicas.
Inspección con líquidos penetrantes.
Partículas magnéticas.
Ultrasonido.
RX.
Termografía.
Análisis de Cromatografía, etc.
Mantenimiento Preventivo: Es el mantenimiento que se realiza con el fin de prevenir
la ocurrencia de fallas, y mantener en un nivel determinado la operación de los equipos.
Se conoce también como mantenimiento preventivo directo o periódico, por cuanto a
sus actividades están controladas por el tiempo; se basa en la confiabilidad de los
equipos.
Los tipos de mantenimiento analizados son los principales; en la aplicación de estos a
los equipos apreciamos que se requiere de una mezcla de ellos, es por esto que
hablaremos en los párrafos siguientes de los modelos de mantenimiento que son
aplicables a cada uno de los equipos.
Se dividen en cuatro posibles modelos. Pueden identificarse claramente 4 de estas
mezclas, las cuales son complementadas con otros dos tipos de tareas adicionales.
23
Cada uno de los modelos que se exponen a continuación incluye varios de los tipos
anteriores de mantenimiento, en la proporción que se indica. Además, todos ellos,
como ya se mencionó incluyen dos actividades: inspecciones visuales y lubricación.
Modelo correctivo: Es un modelo en donde se realiza la reparación de averías y
además se incluye una inspección visual y lubricación.
Modelo condicional: Modelo de mantenimiento en donde además de las actividades
anteriores se incluye una serie de pruebas y ensayos que condicionan la actuación a
futuro del equipo. Es aplicado a equipos cuya probabilidad de falla es baja.
Modelo sistemático: En este modelo se realizan una serie de tareas sin importar las
condiciones del equipo, llevando a cabo una serie de pruebas y ensayos para planificar
tareas de mayor importancia, se aplica a equipos que deben tener tareas constantes de
mantenimiento, las que pueden ser planificadas en el tiempo, sin importar el tiempo
lapso que lleve funcionando el equipo.
Modelo de alta disponibilidad: Este modelo de mantenimiento incluye el modelo
condicional y sistemático, se lleva a cabo mediante paradas en periodos largos de
tiempo, puede ser anual y en esta parada realizar todas las correcciones,
modificaciones, reparaciones que pudieron presentarse a lo largo del periodo operativo.
En general todo modelo debe poseer las siguientes características:
a) Metas claras y precisas.
b) Incluir a toda la organización con su respectivo personal como gestores del
proceso de mantenimiento.
c) Enfoque a los ejes funcionales de la empresa.
d) Considerar el proceso de mantenimiento dentro de todas las fases de la
empresa y no solo al de operación.
e) Orientado a la evolución y a la mejora continua.
24
f) Incluir aplicaciones sistemáticas y de prioridad para optimizar los planes de
mantenimiento y asegurar la confiabilidad.
Planeación del mantenimiento
La planeación nos permite programar los proyectos a mediano y largo plazo de
las acciones de mantenimiento que dan la dirección a la industria. Muchos son los
beneficios alcanzados al llevar a cabo un programa establecido de modelos de
mantenimiento, programación y control del área, citamos algunos:
Menor consumo de horas hombre.
Disminución de inventarios.
Menor tiempo de parada de equipos.
Mejora el clima laboral en el personal de Mantenimiento.
Mejora la productividad (eficiencia y eficacia).
Optimiza los costos.
La confiabilidad de la planta productiva dependerá de la planeación que se
realice con un enfoque eficiente.
Principios
La planeación del mantenimiento está centrada en la producción, el trabajo es
para limitar, evitar y corregir fallas. En la planeación centrada en los procesos, toda
actividad de este tipo debe seguir un desarrollo preestablecido y planificado según el
manual de mantenimiento de la empresa.
25
Para el mejoramiento continuo, la implementación y desarrollo de este proceso
ayuda a evaluar y optimizar la ejecución del mantenimiento y la producción en la
industria.
¿Qué es planear?
Es estructurar un proyecto que contenga los siguientes puntos:
El que: alcance del trabajo o proyecto. En este punto se plantea una lista de
órdenes de trabajo a efectuarse, incluyendo solo las necesarias.
El cómo: procedimientos, normas, procesos. Forma a efectuar el trabajo, incluye
documentación técnica, procedimientos y maniobras.
Los recursos: humanos horas hombre necesarias según especialidades,
equipos, herramientas, materiales etc.
La duración: tiempo del proyecto o trabajo.
En el mantenimiento básicamente planeamos estos puntos que estarán en
concordancia con los objetivos generales de la empresa. Todo tipo de trabajo de esta
área debe ser evaluado y documentado llevando una descripción de los procesos que
sigue el equipo.
Análisis de fallas
Causas
Son diferentes las causas dentro de una industria para que se produzca una falla
en los equipos, estas están vinculadas con el desempeño del equipo. Tenemos fallas
físicas y fallas funcionales:
Fallas físicas: están relacionadas con la magnitud física como: temperatura, presión,
vibración, etc.
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Falla funcional. Está relacionada con la función que desempeña el activo productivo
dentro de la industria y deja de hacerla. Las fallas se pueden corregir pero no todas
dependen del uso y de las inspecciones básicas que se les realice, el operador debe
estar atento al desempeño del equipo.
Para priorizar las actividades de mantenimiento preventivo, en la industria se
debe implementar un plan de contingencia de fallas que contenga: partes, piezas,
repuestos, material de los equipos de alta criticidad. Comúnmente se le conoce
simplemente como falla o avería.
Criticidad
Es la herramienta de orientación efectiva para la toma de decisiones en relación
a qué equipo o a que parte de la industria le doy prioridad en la actividad de
mantenimiento.
La criticidad consiste en determinar o clasificar los equipos existentes según la
importancia que tienen para cumplir los objetivos de la empresa. Los equipos críticos
son aquellos que al fallar pueden afectar la seguridad del personal, el entorno
ambiental, provocar un paro parcial o total de la producción o incrementar el costo de
mantenimiento. El objetivo es priorizar el esfuerzo de mantenimiento, enfocado a la
satisfacción del cliente, favoreciendo y promoviendo el aprovechamiento de los
recursos del área en las actividades de mayor valor. Para determinar la criticidad dentro
de la planta es necesario asignar valores a la máquina o equipo de cero a diez a cada
ítem en consideración.
Los criterios para analizar la criticidad son los siguientes:
Seguridad.
Medio ambiente.
Producción.
Costos.
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Confiabilidad (Tiempo medio entre fallas).
Frecuencia de falla.
Para mayor detalle, ver Anexo No. 1.
Toma de decisiones.
Una vez realizado el ejercicio anterior para obtener la criticidad de los equipos
de la empresa, estaremos en condiciones de aplicar el mantenimiento a los que mayor
impacto tienen para el desempeño global de la Planta ya que de esta forma, estaremos
direccionando los recursos asertivamente a los equipos responsables del 80% de la
capacidad productiva de la empresa.
La criticidad e historial de Confiabilidad son parámetros que hay que tener en
cuenta para la planificación del mantenimiento y gestión de recursos materiales,
repuestos, etc. El responsable del mantenimiento es el encargado de gestionar todos
los procesos para que los recursos materiales y humanos sean óptimos. Buscando
continuamente proveer al cliente interno de la máxima productividad y eficiencia sin
afectar el medioambiente y dando seguridad a los gestores que intervienen en el
proceso. Todo proceso de mantenimiento debe ser evaluado constantemente para
buscar prevenir, corregir, mejorar el sistema de calidad y confiabilidad de la empresa.
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Capítulo II
Evolución del mantenimiento
A continuación, como se ve en el diagrama 1, presentamos la línea del tiempo respecto
a la Evolución de las técnicas mantenimiento industrial.
Diagrama 1., Línea del tiempo de la Evolución de las técnicas mantenimiento industrial.